Почему этот операционный усилитель не работает правильно?

Я работаю над регулируемым источником тока. Некоторое время назад обсуждались различные схемы:

простой регулируемый источник тока для светодиодной струны

... но поскольку я остановился на одном из вариантов, и он работает неправильно, я начинаю новую тему, чтобы сосредоточиться на моей головоломке.

Вот схема:

Резистор делитель (30K резистор и потенциометр) обеспечивает опорное напряжение на «Set» (развертка по постоянному току v1 просто поворачивает вал горшка). Операционный усилитель должен иметь сервопривод «gate», чтобы «sense» равнялся «set», и, таким образом, ток (в миллиамперах), проходящий через нагрузку «Rload», равен напряжению «set» (в милливольтах). Просто как тот.

Источник питания 12 В, который питает цепь «set» и операционный усилитель, представляет собой 7812, питаемый от источника 24 В. И на самом деле mosfet - это FQP10N20C (довольно ванильный nfet).

Я имитировал с LTspice, и он ведет себя так, как я ожидал. Но на макете, когда «набор» увеличивается с 0 до 400 мВ, «чувствительные» треки «устанавливаются» все реже и реже. В какой-то момент я вижу 257 мВ в режиме «set», но только 226 мВ в «смысле»; поэтому только 226 мА протекает через Rload и R1. «Ворота» находятся на 3,53 В, а «вниз» на 11,7 В. Если просто исследовать операционный усилитель изолированно, кажется, что «ворота» должны быть подняты выше (до тех пор, пока, предположительно, в какой-то момент не будет достаточно тока, который «чувствителен», будет равен 257 мВ).

Операционный усилитель предназначен для использования с несимметричным источником питания, и его мощность должна легко превышать 3,53 В (при напряжении питания 12 В). Затвор полевого транзистора не должен пропускать ток (проверяется счетчиком).

Я в тупике.

Спецификация для операционного усилителя (LT1006)

Проблема, очевидно, в том, что на выходе операционного усилителя наблюдаются какие-то колебания. Размещение конденсатора 10 мкФ на узле «строба» более или менее решило проблему, но размещение резистора 1 кОм между выходом операционного усилителя и затвором фетра не очень помогает. Теперь я вижу не более 7 мВ несоответствия между «чувствительностью» и «настройкой» во всем диапазоне регулировки тока (в настоящее время от 0 до 300 мА) и напряжением (необходимым для подачи этого тока через нагрузку) между 3 и 23 В ,

Я только видел этот вопрос только сейчас, и ваш ответ, что операционный усилитель колеблется. Это было мое первое предположение из схемы и симптомов.

Однако мне не нравится, как вы это исправили. Простая загрузка выхода операционного усилителя с большой емкостью теперь может работать в этом случае при этой температуре, с этой фазой луны. Он может не работать с операционным усилителем той же модели из другой или будущей партии.

Лучшее решение состоит в том, чтобы поместить небольшое сопротивление в канал обратной связи между верхом чувствительного резистора тока и отрицательным входом операционного усилителя. Затем добавьте небольшой компенсационный конденсатор непосредственно с выхода операционного усилителя на отрицательный вход. Крышка обеспечивает немедленную отрицательную обратную связь переменного тока для поддержания стабильности усилителя. Резистор повышает полное сопротивление сигнала, так что крышка может иметь некоторый эффект, не будучи слишком большой для других соображений. Попробуйте 1 кОм и, возможно, 100 пФ. Вы можете использовать конденсатор большего размера, если время отклика не должно быть быстрым, и вы хотите ошибиться в сторону большей стабильности.

добавленной

Я не смотрел на таблицу данных операционного усилителя прежде, и просто ответил за обычный операционный усилитель. LT1006 оптимизирован для очень низкого напряжения смещения и низкой мощности. Это означает, что были достигнуты компромиссы в других областях. Одним из них, по-видимому, является стабильность. В техническом описании показан усилитель, используемый в качестве повторителя напряжения с единичным усилением, поэтому он, по-видимому, стабилен с единичным усилением.

Тем не менее, внимательно посмотрите на типовые схемы применения на стр. 11. Обратите внимание, что один из них имеет 1 кОм последовательно с компенсационным конденсатором 680 нФ, а другой 2 кОм с компенсацией 330 нФ. Это означает, что мое предположение выше 1 кОм и 100 пФ было слишком мало. Попробуйте комбинацию больше как то, что они используют. Поскольку у вас уже есть сопротивление серии 1 кОм, попробуйте 1 мкФ непосредственно между выходом операционного усилителя и отрицательным входом.

Другая вещь, которую вам нужно сделать, это посмотреть на сигнал с течением времени, а не на его среднее напряжение. Поместите область уже и посмотрите, что действительно происходит.

Недавно я вернулся к этому проекту после перерыва и продолжал испытывать проблемы со стабильностью операционного усилителя. Однако я обнаружил, что есть более простое решение проблемы, линейный регулятор LT3080; он по существу объединяет операционный усилитель и силовой транзистор моей оригинальной схемы и, кажется, очень стабилен в моем тестировании.

http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/3080fc.pdf

Моя новая схема, по сути, показана на рисунке под названием «Драйвер светодиода низкого выпадения напряжения» на стр.17 таблицы. Но вместо того, чтобы подключить фиксированный резистор с контакта SET к GND, я подаю переменное напряжение на контакт SET (можно также использовать переменный резистор, но напряжение лучше работает для моего приложения). Сигнал напряжения просто должен быть в состоянии поглотить 10ua внутреннего источника тока.

Работает как часы.